BLOG

体温調節について

体内の水分の役割と体温調節

体液には身体にとって大事な3つの作用がある体内に存在する水分の総量は、成人の場合、体重の約2/3の60%程度を占める。

生まれたときは80%程度だが、成長して体温調節や水分代謝の機能が備わっていくにつれて、成人と同程度になっていき、高齢者になると筋肉量の減少などにより、40~50%程度になる。
赤ちゃんは不測の事態に備えて、水分の貯えを多くして対応しようとしているが、体温調節の機能が著しく劣っているため、少しでも環境などが悪い状況になったときには生命に関係する事態になってしまう。
体内の水溶液を総称して「体液」という。
体内の水には「溶解作用」「運搬作用」「体温保持」の3つの役割がある。
溶解作用とは、物質を水に溶かすことを指す。
これは体内での化学反応をするうえで必要となる。運搬作用とは、血液やリンパ液などによって水を移動させることにより、体内において物質(老廃物や栄養物質)を運搬することを指す。
また、水は比熱が大きいため、気温や室温が低下しても体温はすぐに下がらない。
一方体温が高くなると皮膚から汗を出し、気化熱を放出して効率的に体温を下げる。これが体温保持の作用だ。
汗をかくことによって皮膚表面が冷えると、その下を流れている血液の温度が下がって、その血液が全身を巡り、体温を下げる。これが汗をかいて体温を下げる身体のシステムだ。

私たちの身体は、局所だけを動かしていてもそこにだけ汗をかくわけではない。例えば右腕を動かしたら右腕だけに汗をかくのではなく、全身で汗をかいて全身を濡らし、風が当たることで皮膚表面が冷え、血液の温度を下げて、体温を低下させる。

このことからわかるように、体外への熱の放散は、気温、湿度、風といった気象条件や環境によって大きく左右される。


運動時にはエネルギー代謝が亢進するため、大量の熱が産生される。もしもこの熱を体外に放散しなければ、体温が上昇し続け、熱によって体内のタンパク質に変性が起き、酵素(タンパク質でできている)や筋肉などの体タンパク質が障害を受け、死に
至ることもある。
体温が上昇すると、運動機能が維持できなくなるだけではなく、身体が正常に機能しなくなるのだ。
体内の水を使って体温を下げても、体内の水がなくなってくると脱水となり、熱中症を引き起こす。

皮膚からの体温調節の方法とは?

体温調節は身体の温度を感知する中枢性と末梢性の受容器の情報により、体温が恒常性維持の範囲内になるように皮膚、血管、骨格筋などの各器官で管理されている。

中枢性の受容器は、熱受容器と冷受容器からの情報を中枢に伝える。受容体から伝えられた情報により、体温の上昇がある場合には、皮膚表面の血管が拡張し、未梢血流量を増加させることにより、皮膚表面からの熱の放散を多くし、体温を低下させる。

発汗による熱の放散は、体表面に汗を分泌し、蒸発する際の気化熱を利用して熱を放散させる。これを「温熱性発汗」という。
温熱性発汗では、一部分の皮膚温が低いうちは、発汗が促されない。寒い日に、手足が冷たい状態で運動を始めると、手足が温まるまで汗が出てこないのを感じたことがあるだろう。
また、温熱性発汗では、汗腺のエクリン腺から汗が多く出てくる。エクリン腺からの汗には、主に水と電解質が含まれており、手のひらや足の裏からの分泌は少ない。

発汗には、有効発汗と無効発汗がある。汗が地面に流れ落ちたり、タオルなどで拭きとってしまったりすると、汗を蒸発させることができず「無効発汗」となる。汗の蒸発が体温の低下に貢献した場合は、「有効発汗」と呼ばれる。

体温が上昇しても汗を十分に出せずに、熱を放散できなくなる。
また暑熱環境にあったり湿度が高かったりする場合には、汗が蒸散しにくく、熱を十分放散できない。

脱水

すると体温上昇と脱水状態になり、さまさまな症状が出現する。
ここで、知ってほしいことは体重の50%以上も水を蓄えているにもかかわらず、1%水を失っただけでも「のどが渇いた」と感じることだ。2%を失うと、「ぼんやりする」などの意識症状も始まる。

このため、アスリートや消防士のように汗を大量にかく人たちは、運動中(作業中)に2%以上の脱水にならないことがポイントになるのだ。

3%で汗がいったん出なくなるのは、体温保持のためだけに汗をたくさんかいて体内の水を放出すると、溶解作用や運搬作用のために使える水が少なくなり、正常に機能しなくなることから、汗をかいて水を失うことにストップをかけるものと考えられる。

この時点で水分補給をすれば重篤な状態にならなくてすむことが多いが、水分補給をせずに4%以上に達すると、通常の状態では動くことができなくなる。
この症状は、体温が高い状態を維持しないように、あるいは、上昇し続けないように、身体の動きを止める意味があると考える。
例えば、こんな経験はないだろうか?
運動中に給水するのを忘れていて、運動後にのどが渇いていたことを感じて飲んだら、動いていないのに急に汗が出てきたといった経験だ。
これは、水分損失率が3%を超えていたために汗が止まっていて、水分が補給されたことで体温を下げるために汗が出てきたと考えられる。
気づかぬうちに、汗が止まった状態になっていることもあるのだ。
夢中になって運動することは悪くないが、給水を定期的にすることを忘れず習慣化しなければならない。
自分の体重の2%の脱水というのは、実際はどれくらいの量になるのかを計算してほしい。
運動前後の体重の差が2%以上であった場合には、良好なコンディションで動をしていなかったことを示す。
ときどき練習後に体重が3kg減った、などと自慢しているアスリートがいるが、質の低い練習をしていることを自ら話していることになり、いつ熱中症になっても不思議でない状態だったことを反省すべきである。